La technique des frontières immergées (Immersed Boundary) en CFD donne des résultats impressionnants sur le modèle complexe et exigeant d’un pylône de télécommunications.
Le défi
L’objectif était de réaliser une analyse CFD afin de déterminer les efforts et les moments provoqués par le vent sur un pylône de télécommunications.
Cela représente une multitude d’objets, à des échelles allant de quelques millimètres à quelques mètres
D’abord, on ne veut pas passer des heures et des jours à nettoyer et à mailler.
Ensuite, on ne veut pas recourir à des maillages démesurés pour obtenir des résultats préliminaires.
La solution consiste à employer la technique des frontières immergées.
La technique des frontières immergées
Cette technique fait l’objet d’un certain nombre de malentendus.
Les frontières immergées (IB) sont fondamentalement une technique CFD standard, qui ne diffère que par la façon de traiter les conditions aux limites de paroi solide dans les maillages cartésiens et non conformes. Les cellules proches des corps restent entières, ni coupées ni fusionnées. Le maillage et le corps sont deux entités distinctes, et aucun effort n’est nécessaire pour les réunir. La forme du corps est simplement reconstruite par ses intersections avec le maillage.
Notre partenaire estime que son développement des frontières immergées corrige quelques erreurs conceptuelles relevées dans la littérature scientifique. Il sait de plus traiter les objets sous-maille, dont la forme ne peut pas être reconstruite exactement par un pas de maillage trop grossier.
Les géométries complexes riches en toutes petites échelles sont la règle, et non l’exception, dans l’ingénierie réelle ; les ingénieurs ont besoin de résultats fiables en peu de temps, sans passer des heures à nettoyer et à modifier le modèle géométrique.
Des résultats impressionnants
La vidéo ci-dessous montre les atouts de la technique des frontières immergées.
L’ équipe Vento a réalisé un cas d’essai avec un modèle de CAO complexe (issu de GrabCAD) : un pylône de télécommunications avec ses antennes, sa structure en treillis et ses haubans.
La démonstration présente les résultats obtenus sur 3 maillages, d’un peu plus de 2 millions de cellules à plus de 30 millions.
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